ARP工作原理和ARP协议解码详解

ARP工作原理和ARP协议解码详解
ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于在网络中解析
IPv4地址到MAC地址的协议。

它的工作原理和工作过程如下：
1.ARP工作原理：
1.发送端A要发送一个数据包到目的主机B，但是它只知道目的主机
的IP地址，不知道目的主机的MAC地址。

2.A首先在本地ARP缓存中查找目的主机B的IP地址，即查找是否
有被映射的IP-MAC对记录。

如果有记录，A就可以直接获取目的主机的MAC地址。

3.如果ARP缓存中没有目的主机B的记录，A就会向本地网络中的所
有主机发送一个ARP请求广播。

4.ARP请求广播包包含源主机A的IP地址、MAC地址和目的主机B的
IP地址。

5.其他主机接收到ARP请求广播后，会检查自己的IP地址是否与目
的主机B的IP地址相同。

如果相同，就会发送一个ARP应答单播包给源
主机A。

6.ARP应答单播包包含目的主机B的IP地址和MAC地址。

7.源主机A接收到ARP应答单播包后，将目的主机B的IP地址和
MAC地址存入本地ARP缓存，并使用该MAC地址发送数据包到目的主机B。

2.ARP协议解码详解：
ARP协议的数据包由以下字段组成：
-硬件类型（2字节）：表示硬件地址类型，如以太网的值为1
-协议类型（2字节）：表示协议地址类型，如IPv4的值为0x0800。

-硬件地址长度（1字节）：表示硬件地址的长度，如以太网的值为6 -协议地址长度（1字节）：表示协议地址的长度，如IPv4的值为4
-操作码（2字节）：表示ARP请求（1）或应答（2）的类型。

-发送方MAC地址（6字节）：表示发送方主机的MAC地址。

-发送方IP地址（4字节）：表示发送方主机的IPv4地址。

-目的方MAC地址（6字节）：表示目的方主机的MAC地址，在ARP
请求中为全0。

-目的方IP地址（4字节）：表示目的方主机的IPv4地址。

当主机A发送ARP请求广播时，数据包的操作码为1，发送方MAC地
址为主机A的MAC地址，发送方IP地址为主机A的IPv4地址，目的方MAC地址为全0，目的方IP地址为主机B的IPv4地址。

其他主机收到
ARP请求广播时，根据自己的IP地址与目的方IP地址进行比较，如果相
同则回应ARP应答单播包。

当主机B接收到ARP应答单播包时，数据包的操作码为2，发送方MAC地址为主机A的MAC地址，发送方IP地址为主机A的IPv4地址，目
的方MAC地址为主机B的MAC地址，目的方IP地址为主机B的IPv4地址。

主机A接收到ARP应答单播包后，根据目的方MAC地址将目的数据包发送
给主机B。

ARP协议的基本原理就是通过广播请求的方式来解析IP地址到MAC 地址，并将解析结果缓存起来，以提高以后的查询效率。

综上所述，ARP协议的工作原理是通过发送ARP请求广播来获取IP 地址对应的MAC地址，然后将获取到的MAC地址存入本地ARP缓存，以提高数据包的转发效率。